2023-2024学年安徽省九年级物理第一学期期末学业水平测试模拟试题

这是一份2023-2024学年安徽省九年级物理第一学期期末学业水平测试模拟试题，共17页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，关于比热容，下列说法正确的是，关于热机，下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题
1．下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．家用保险丝熔断后，可用铁丝或铜丝代替
B．雷雨天气可以站在大树下避雨
C．选用插座时，所有家用电器都使用两孔插座
D．搬动电器前应断开电源开关
2．如图所示，电源电压恒为9V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A”，灯泡标有“3V 1.5W”字样。闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），则下列说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24Ω
B．电流表示数的变化范围是0.1A~0.5A
C．电压表示数的变化范围是1V~3V
D．灯泡的最小功率是0.54W
3．如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样：滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是
A．电路中电流不超过0.6A
B．两端电压不超过3V
C．滑动变阻器连入电路的阻值在范围内变化
D．电路的总功率在范围内变化
4．下列实例中，改变物体内能的方式与其它三个不同的是（ ）
A．用力搓手，手会发热B．用炉灶烧水，水温升高
C．气缸内气体被压缩，温度升高D．用锯条锯木头，锯条温度升高
5．关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A．物质的质量越大，其比热容越大
B．物质的比热容与其吸收的热量有关
C．物质的比热容与其改变的温度有关
D．同种物质在同一状态，比热容的大小与它吸收的热量、温度的改变无关
6．如图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的是（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示的电路图，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表A的示数变大
B．电压表V1示数变大
C．电路中消耗的总功率变小
D．电压表V2与电流表A的示数之比变大
8．如图所示为四冲程内燃机各冲程示意图，其中与下图能量转化情况相同的是（ ）
A．B．C．D．
9．下列有关热学知识的认识，正确的是（ ）
A．只有热传递可以改变物体的内能
B．热机的做功冲程是将机械能转化为内能
C．物体的温度越高，分子运动的越快，物体的动能越大
D．沿海地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容较大
10．关于热机，下列说法中正确的是（ ）
A．热机的效率越高，功率就越大
B．改进技术后，热机的效率可达到100%
C．热机产生的噪声会污染环境
D．使用热值高的燃料可提高热机的效率
11．如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。弯月形的电阻R与金属滑片P构成一个滑动变阻器。当油箱中的浮子向上运动时，下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电流变小，油量表是用电流表改装的
B．电路中的电流变大，油量表是用电压表改装的
C．电阻R两端的电压变小，油量表是用电流表改装的
D．电阻R两端的电压变大，油量表是用电压表改装的
12．下图中使用的工具，属于省力杠杆的是
A．天平B．撬棒
C．钓鱼竿D．筷子
二、填空题
13．在如图所示的电路中，电源电压为12V。闭合开关后，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为8V，R2两端的电压是_______V，则电阻R1的阻值是______，1min内电流通过R1所做电功是_________J。
14．小明家电冰箱和电能表的铭牌如下表，图中电能表的示数是__________kW· h；若小明家电路只接入电冰箱，当冰箱致冷5min时，电能表的指示灯闪烁25次，电冰箱功率为__________W；若某天只接入电冰箱并使其正常工作，则这一白天（12小时内）电能表的指示灯闪烁__________次。

15．要使一根铜丝温度升高，采取的措施可分两类：一类是______； 另一类是___________。
16．目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车．汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过___的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为___能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为___能．
三、实验题
17．（8分）在测量小灯泡正常发光时电阻的实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，如下图是连接的部分电路。请按要求完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整。（________）
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________（选填“左”或“右”）端。
（3）连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，小灯泡始终不发光，电压表示数始终为0v，电流表示数有变化，如果电压表没有故障则出现故障的原因可能是_____________。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图所示，此时小灯泡的电阻为___________Ω。
18．（8分）王瑞同学使用甲图所示器材，测量小灯泡的额定功率。
（1）在连接电路时，开关S应处于_____状态，滑动变阻器的滑片P应放在电阻最_____的位置。
（2）王瑞同学连接了如图甲所示的电路，闭合开关，电流表_____示数，电压表_____示数。（两空均选填“有”或“无”）
（3）他仔细检查电路。发现有一根导线连接错误。请你在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。
（_________）
（4）正确连接电路后，团合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2.5V时，观察到电流表示数如图乙所示，此时灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为_____W。
（5）同组李华同学想测小灯泡发出强光时的功率，应继续向_____（选填“A”或“B”）端移动滑片P，适当增大灯泡两端的电压。
（6）现有一个电压约为20V的电源（电压保持不变），一个量程为0～0.6A的电流表，三个阻值已知的电阻R1 （20Ω）、R2 （30Ω）、R3 （10kΩ），开关和导线若干。请合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值。要求：
a．画出实验电路图：
（__________）
b．写出主要的实验步骤（测量量用相应的物理量的符号表示）
（__________）
C．写出待测电阻Rx的表达式_____（用已知量和测量量表示）。
19．（8分）如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了，实际上这张新钞票依然完好无损，原来，纸币下方的笔杆与纸币上方的笔头可以互相分离，笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有_____（选填“铜”“铁”或“塑料”）。笔头内的材料是否有磁性呢？
请你选用合适的器材设计实验进行探究，并解答下列问题：
(1)实验器材：_____。
(2)实验过程和可能产生的现象及结论：_____。
四、作图题
20．（8分）在如图所示电路中的圆圈中，填上电流表或电压表的符号，使其成为一个正确的电路图。在如图所示电路中，有一根导线没有连接，请以笔线代替导线补上，补上后要求，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表的示数变小。
（_____）
21．（8分）请根据实物电路，在方框中画出电路图。
五、计算题
22．（10分）观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，庆庆同学在学习了电学知识后，他利用电压为12V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1=10Ω、R2=20Ω，请计算：
(1)S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流；
(2)S3断开，S1、S2闭合时，通电5min电路产生的热量；
(3)该电路的最大功率和最小功率之比。
23．（12分）风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久．
下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率．
（1）风力发电机是根据______原理发电的，利用风力发电时，是将______能转化为电能
（2）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为______W
（3）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W此时风速为______m/s．
（4）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时，为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过______h
（5）某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明，已知路灯的规格为“12V、70 W”路灯共1000盏，每天正常工作10 h，则一天消耗的电能为______kW•h
参考答案
一、选择题
1、D
【解析】A. 铁丝或铜丝在电流过大时不会熔断，所以家用保险丝熔断后，不可用铁丝或铜丝代替，故A错误；
B. 大树突出于地面，更容易遭受雷击，所以雷雨天气不可以站在大树下避雨，故B错误；
C. 选用插座时，冰箱、洗衣机等具有金属外壳的用电器，需要用到三孔插座，故C错误；D. 搬动电器前应断开电源开关，这样用电器与电源断开，不会触电，更安全，故D正确；
故选D．
点睛：保险丝由电阻较大，熔点较低的金属材料制成，当电流过大时，温度升高达到熔点时，会熔断从而自动切断电路，而铁丝或铜丝在电流过大时也不会熔断，不能起到应有的保护作用，故不可用铁丝或铜丝代替保险丝．
2、D
【详解】从图中可以看到，灯泡和滑动变阻器串联，根据电功率公式可知灯的额定电流是
还可知道灯泡的电阻是
因为电压表的量程是0到3V，所以当灯泡两端的电压是3V，电路中的电流最大，大小是
由此可计算得电路中的最小总电阻是
那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是
而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，灯泡两端的电压最小，电流也是最小的，电路是安全的，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω；电路中的最大总电阻是
电路中的最小电流是
所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A；也可知道灯泡两端的电压最小值是
所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V；当电路中电流最小时，灯泡的电功率最小，大小是
故选D。
3、D
【详解】A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．当电压表的示数U2=3V时，电路中的电流为：
因串联电路中各处的电流相等，且R1允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，故最大电流为0.5A；
B．R1两端电压最大：U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V；
C．电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由公式 可知，电压不变，电流最大，电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻：

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R2小=R-R1=12Ω-10Ω=2Ω
当电压表的示数U2=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为：

则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω～10Ω；
D．电路消耗的最大功率：
P大=UI大=6V×0.5A=3W
当电压表的示数U2=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，电路消耗的最小功率：
P小=UI小=6V×0.3A=1.8W，
所以，电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W～3W．
4、B
【详解】A．用力搓手，手会发热，是通过做功的方式改变物体内能的；
B．用炉灶烧水，水温升高，是通过热传递的方式改变物体内能的；
C．气缸内气体被压缩，温度升高，是通过做功的方式改变物体内能的；
D．用锯条锯木头，锯条温度升高，是通过做功的方式改变物体内能的．故本题正确选项是B．
5、D
【详解】比热容是物质本身的一种属性，同种物质在同一状态，比热容的大小与它吸收的热量、温度的改变无关。
故选D。
6、D
【解析】力臂的画法：先找支点，然后作力的作用线，从支点向力的作用线作垂线，标上字母和括号．
7、C
【解析】由电路图知道，R1 与滑动变阻器R2 串联，电压表V1 测电源电压，电压表V2 测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器滑片左侧接入电路；
A．当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由知道，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A错误；
B．由于电压表V1 测电源电压，所以，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表示数不变，故B错误；
C．由于电源电压不变，电路中的电流变小，由P=UI知道，电路中消耗的总功率变小，故C正确；
D．由欧姆定律知道，电压表V2与电流表A的示数之比是定值电阻R1的阻值，即保持不变，故D错误。
8、A
【详解】A．图中是将机械能转化为内能，该选项是热机的压缩冲程，将机械能转化为内能和图中的能量转化相同。故A项符合题意；
B．图中是将机械能转化为内能，该选项中是热机的排气冲程，没有能量转化。故B项不符合题意；
C．图中是将机械能转化为内能，该选项中是热机的做功冲程，将内能转化为机械能。故C项不符合题意；
D．图中是将机械能转化为内能，该选项中是热机的吸气冲程，没有能量转化。故D项不符合题意。
9、D
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；在做功冲程中，汽油机将内能转化为机械能，由此获得动力；内能和机械能无必然联系；根据可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变的少。
【详解】A．做功和热传递是改变物体内能的两种方式，故A错误；
B．在热机的做功冲程中，燃料燃烧生成高温高压的燃气，燃气推动活塞运动，活塞从而带动曲轴转动，使汽车获得动力，在此过程中，将内能转化为机械能，故B错误；
C．物体的温度越高，分子运动得越快，但物体的动能不一定大，故C错误；
D．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故D正确。
故选D。
10、C
【解析】A. 热机的效率与热机功率无关，二者是两个不同的概念，效率高的热机功率不一定大，所以A错误；
B. 用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率，无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，故B错误；
C.热机工作时会产生噪声，干扰人们的正常工作和生活，故C正确；
D.热机的效率与燃料的热值没有关系，提高燃料的利用率是提高热机效率的关键，故D错误。故选C.
11、D
【详解】AB．由图可知油量表相当于一个电压表，所以油量表是电压表改装的。当油箱中的浮子向上运动时弯月形的电阻R接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，电流减小。故A 、B项错误；
CD．当油箱中的浮子向上运动时弯月形的电阻R接入电路中的电阻增大,由图可知电阻R与电阻R0串联，由串联电路的分压原理得电阻R两端的电压变大。故C项错误，D项正确。
12、B
【解析】A、天平在使用过程中，是等臂杠杆，不省力也不费力；
B、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
D、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故选：B。
二、填空题
13、4 20 192
【详解】[1]电路中电阻R1和R2串联，电压表测量的是R1两端电压，由串联电路的电压规律可得R2两端电压
[2]根据欧姆定律可求R1的阻值
[3]1min内电流通过R1所做电功
14、31.5 120 1250
【详解】[1]由图可知，电能表的示数为31.5kW•h；
[2]电能表的指示灯闪烁25次消耗的电能：
W=kW•h=0.01kW•h，
电冰箱的功率：
P==0.12kW=120W；
[3]电冰箱24h消耗1kW•h，而消耗1kW•h指示灯闪烁2500次，故12h电冰箱耗电0.5kW•h，电能表指示灯闪烁的次数：
2500imp/(kW•h)×0.5kW•h=1250imp。
15、做功 热传递
【详解】[1][2]要使一根铜丝温度升高，可采取做功，例如：弯折或敲打；也可以采取热传递方式，例如用火烧；这两种方式是等效的。
16、做功 机械 内
【详解】汽车使用前需要压缩储存气体，压缩气体做功，物体内能会增加．开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能又转化为机械能；
此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为内能．
三、实验题
17、 右 小灯泡短路 12.5Ω
【详解】(1)[1] 连线如图：
(2)[2]闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，此图中滑动变阻器最大阻值时滑片在右端；
(3)[3]电流表示数有变化，说明此电路中有电流，不会出现断路，那么应该出现短路，又由于小灯泡不发光，电压表始终为0V，那么应该是小灯泡被短路了；
(4)[4]电流表示数为0.2A，由电阻公式得：
。
18、断开 大 无 有 1.3 A 只闭合S2，记下电流表示数I1 只闭合S1，记下电流表示数I2 =30
【详解】(1)[1][2]为防止发生短路现象烧坏电源，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，应使滑动变阻器的阻值处于最大状态，由图可知变阻器的滑片滑在B点时连入电路中的电阻丝阻值最大。
(2)[3][4]实验时闭合开关，电压表与电流表串联后又并联在电阻的两端，所以通过电流表的电流为0，电压表测电阻R两端的电压，电压表有示数；
(3)[5]由图可知，电流表与电压表串联了，导致电流表没有示数，应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉，将此导线改接在电压表中间接线柱上，如图。
(4)[6]当电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光，此时电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.52A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.52A＝1.3W；
(5)[7]测小灯泡发出强光时的功率，可知应增大灯泡分得的电压，由分压原理，适当减小滑动变阻器两端的电压，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动；
(6)[8]a．将R1、R2和待测电阻串联起来，开关S1与R1并联，开关S2与Rx并联，如下所示：
；
[9]b．实验步骤为：
①只闭合S2，记下电流表示数I1；
②只闭合S1，记下电流表示数I2；
[10]C.在①中R1、R2串联，由电阻的串联和欧姆定律，电源电压：
U＝I1（R1+R2）＝I1×50Ω；
在②中，R2与待测电阻串联，则电源电压：
U＝I2（Rx+R2）＝I2×（Rx+30Ω）；
则：
I1×50Ω＝I2×（Rx+30Ω），
解得：
Rx＝﹣30Ω。
19、铁 大头针 用笔头靠近大头针，若大头针被吸引，则笔头处有磁性；若大头针没有被吸引，则笔头处无磁性
【分析】本题考查对磁性的基本知识及实验设计能力。
【详解】[1]笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，磁体具有吸引铁钴镍等物质的性质，所以笔头内的材料可能含有铁。
(1)[2]要验证笔头内的材料是否有磁性，可以让笔头吸引含铁的物质，所以实验器材选取生活中容易获得的大头针。
(2)[3]探究笔头是否具有磁性，探究笔头是否能吸引大头针，所以实验如下：用笔头靠近大头针，若大头针被吸引，则笔头处有磁性；若大头针没有被吸引，则笔头处无磁性。
四、作图题
20、。
【解析】（1）图1中，闭合开关，要使两只电阻都有电流通过，电流从电源正极出发，经过下方的电表分成两支：一支经R1回到负极；另一支经电阻R2、上方的电表、开关回到负极。所以下方的电表和上方的电表都是电流表，为避免电源短路，右侧的电表是电压表。如图所示：
（2）由图2可知，滑动变阻器下面接B接线柱时，向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，则灯泡两端电压变小，电压表示数变小，符合题意；所以，滑动变阻器下面应接B接线柱，把滑动变阻器与灯泡串联接入电路，电路图如图所示。
。
21、
【详解】由实物图知，两灯泡L1、L2 并联，开关S1在干路，S2控制灯泡L1，电路图如图所示
五、计算题
22、 (1)0.4A；(2)2160J；(3)9:2
【详解】(1)当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联
电路中的电流
(2)当S3断开，S1、S2闭合时，电阻R1短路，只有R2连入电路，通电5min电路消耗的电能

(3)当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，根据可知，此时总功率最小

当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，而总电阻：
则最大功率为
则
答：(1)S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流为0.4A。
(2)S3断开，S1、S2闭合时，通电5min电路产生的热量为2160J。
(3)该电路的最大功率和最小功率之比为9:2。
23、电磁感应 机械能 80 6 14.4 700
【详解】(1)[1][2]风力发电机是根据电磁感应原理发电的,，利用风力发电时，是将机械能(风能)转化为电能；
(2)[3]电池板吸收的太阳能的功率：
P=1000W/m2×0.5m2=500W，
太阳能电池板的输出功率：
P′=16%×500W=80W；
(3)[4]根据题意可知：
=
所以风速：
v===6m/s，
(4)[5]∵P=UI，
∴I=，
使用时放电至余留20%停止电能输出,放电量：
Q=150Ah×(1−20%)=120Ah，
放电时间：
t===14.4h.
(5)[6] 一天消耗的电能为：
W=Pt=701000。
BC-65B电冰箱
额定电压
220V
额定功率
耗电量
1kW•h/24h